[发明专利]一种大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻设备及模锻工艺

说明书

本发明公开了一种大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻设备，包括成型上模和成型下模，所述成型上模和成型下模上均设有模腔，所述模腔包含阀体主体腔，所述阀体主体腔的两侧均设有法兰腔，所述法兰腔的远离阀体主体腔端设有第一冲头腔，所述第一冲头腔的远离法兰腔端设有第二冲头腔，所述阀体主体腔内设有第一主冲头和第二主冲头，所述第一冲头腔内设有第一侧冲头，所述第二冲头腔内设有第二侧冲头；本发明还公开了该大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻工艺，其步骤包括制坯和成型。本发明的有益效果是：采用多向模锻闭式技术，一次成型，无飞边，加工余量小，材料利用率高，加工成本低，生产效率高；各锻件金属流线连续，组织细密，机械性能均匀。

技术领域

本发明涉及多向模锻设备技术领域，具体为一种大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻设备及模锻工艺。

背景技术

在油气井开采的中、后期，由于产层堵塞或地层结构的原因，使得井口压力下降、油或气产量减少，或者新投产油井，需要对井口进行压裂作业。另外随着页燃气的发现及开发都需要进行压裂作业，因此压裂作业在油气开发中的作用非常突出。大型压裂阀阀体是压裂作业中的核心部件，是油、气开采生产设备中的重要控制元件，必须要求其具有良好的机械性能以适应各种复杂恶劣的工况。通常大型压裂阀阀体以自由锻造方式生产为主，该工艺材料利用率低、金属流线不连续、性能不均匀、加工成本高。有的采用多向模锻作业，但是其冲头都是一体结构，冲头体积大，加工难度大，冲头损坏后，更换代价高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻设备及模锻工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻设备，包括成型上模和成型下模，所述成型上模和成型下模上均设有模腔，所述模腔包含阀体主体腔，所述阀体主体腔的两侧均设有法兰腔，所述法兰腔的远离阀体主体腔端设有第一冲头腔，所述第一冲头腔的远离法兰腔端设有第二冲头腔，所述阀体主体腔内设有第一主冲头和第二主冲头，所述第一冲头腔内设有第一侧冲头，所述第二冲头腔内设有第二侧冲头。

进一步优选，所述第二主冲头的中间开设有圆孔，其套设于第一主冲头上。

进一步优选，所述第二侧冲头的中间开设有圆孔，其套设于第一侧冲头上。

进一步优选，所述第一侧冲头的远离第二侧冲头端设有挡块。

进一步优选，所述第一冲头腔的宽度大于第二侧冲头的厚度。

进一步优选，所述法兰腔的直径尺寸大于第一冲头腔的直径尺寸，所述第一冲头腔的直径尺寸大于第二冲头腔的直径尺寸。

进一步优选，所述第二冲头腔的直径尺寸大于第一侧冲头的直径尺寸，所述阀体主体腔的直径尺寸大于第一主冲头的直径尺寸。

本发明还提供了一种大型压裂阀阀体全封闭式多向模锻工艺，其步骤如下：

步骤一、制坯，将模锻用坯料加热去氧化皮后，放入制坯模中，预锻出制坯件9；

步骤二、成型，将制坯件9放入到多向模锻设备的成型下模上的阀体主体腔内，然后将成型上模和成型下模合模，待模具闭合后开始进行模锻，该模锻设备的运动方式如下：

1）将第一主冲头、第二主冲头、第一侧冲头和第二侧冲头退回至各自的等待位置；

2）所述第一主冲头动作，所述第一主冲头在液压缸的驱动下压入第二主冲头的圆孔内直至其末端与第二主冲头平齐，此时第一主冲头压入制坯件9内部；

3）所述第一主冲头和第二主冲头在液压缸的作用下同时向阀体主体腔内运行直至终锻位；

4）所述第一侧冲头动作，所述第一侧冲头在液压缸的驱动下压入第二侧冲头的圆孔内直至其上的挡块压靠于第二侧冲头上，此时第一侧冲头压入制坯件9内部；

5）所述第一侧冲头和第二侧冲头在液压缸的作用下同时向制坯件9运行直至终锻位，完成锻造，最后开模取件。